DE590230C

DE590230C - Process for the production of ammonium sulfate

Info

Publication number: DE590230C
Application number: DEH127025D
Authority: DE
Original assignee: Holmes & Co Ltd W C
Current assignee: Holmes & Co Ltd W C
Priority date: 1930-05-30
Filing date: 1931-05-24
Publication date: 1933-12-28
Also published as: DE593312C; US1913276A; FR717962A

Description

Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat Bei der Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Ammonsulfat durch Elektrolyse einer wässerigen, Ammonsulfat enthaltenden Flüssigkeit macht sich der Übelstand bemerkbar, daß die Oxydations= gesch-,vindigkeit gegen das Ende der Oxydation hin stark zurückgeht. Der Grund hier-'für ist darin zu sehen, daß sich an der Anode infolge des Fehlens von Sulfitionen freier Sauerstoff bildet; der aus der Lösung entweicht, so .daß die Oxydätion des Ammonsulfits zu Ammonsulfat beeinträchtigt wird.Process for the preparation of ammonium sulphate In the implementation of the Process for the production of ammonium sulphate by electrolysis of an aqueous ammonium sulphate containing liquid makes itself felt the disadvantage that the oxidation = speed decreases sharply towards the end of the oxidation. The reason for that can be seen in the fact that, due to the lack of sulfite ions, there is freer at the anode Forms oxygen; which escapes from the solution, so that the oxidation of ammonium sulfite to ammonium sulfate is adversely affected.

Bei der elektrolytischen Oxydation von Ammonsulfitlösungen, die bei der Verarbeitung der von den Gasanstalten anfallenden Ammoniakwässer auf Ammonsulfat unter Verwendung von Schwefeldioxyd entstehen, treten- die obehgenannten Schwierigkeiten auf. Diese werden gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß zur Elektrolyse eine gegebenenfalls auch Ammonsulfat enthaltende AmmornsuMtlösung verwendet wird; die ein lösliches Chlorid; vorteilhaft-erweise Ammonchlorid, enthält.In the electrolytic oxidation of ammonium sulphite solutions, which are used in the processing of ammonia water from the gas works on ammonium sulphate If sulfur dioxide is used, the above-mentioned difficulties arise on. These are eliminated according to the invention in that a for electrolysis if necessary, ammonsulphate-containing ammonsulphate solution is also used; the a soluble chloride; advantageously contains ammonium chloride.

Man hat bereits früher erkannt, daß die elektrolytische Oxydation von anderen Lösungen, z. B. die Oxydation von Schwefelsäure zu Überschwefelsäure, durch die Anwesenheit von Chlorionen gefördert wird.It was already recognized earlier that electrolytic oxidation from other solutions, e.g. B. the oxidation of sulfuric acid to supersulfuric acid, is promoted by the presence of chlorine ions.

Auch bei der elektrolytischen Oxydation von jodat zu Perjodat wurde beobachtet, daß die Oxydation in Gegenwart von etwas Chlorid, Chlorat oder Sulfat im Elektrolyten sehr lebhaft stattfindet.Also with the electrolytic oxidation of iodate to periodate was observed that the oxidation in the presence of some chloride, chlorate or sulfate takes place very lively in the electrolyte.

Diese Erkenntnis ist für die Herstellung von Ainmonsulfat durch elektrölytische Oxydation von Ammonsulfitlösungen neu.This knowledge is necessary for the production of ammonium sulphate by electrolysis Oxidation of ammonium sulfite solutions new.

Das neue Verfahren weist den Vorteil auf, daß der Stromverbrauch bei der elektrolytischen Oxydation einer Ammonsulfitlösung stets in der Nähe der theoretischen Verbrauchsziffer gehalten wird. Bei der elektrolytischen Oxydation ohne Anwesenheit von Chlorid ist der Stromverbrauch infolge des Abfallens der Oxydationsgeschwindigkeit so ungünstig, daß ein solches Verfahren unwirtschaftlicher als das Verfahren gemäß der Erfindung ist.The new method has the advantage that the power consumption is at the electrolytic oxidation of an ammonium sulphite solution is always close to the theoretical one Consumption rate is kept. In the case of electrolytic oxidation without presence of chloride is the consumption of electricity as a result of the drop in the rate of oxidation so unfavorable that such a process is more uneconomical than the process according to of the invention.

In der Zeichnung sind in den Fig. z und a graphische Darstellungen des Verlaufs der elektrolytischen Oxydation -. von Ammonsulfitlösungen verschiedener Zusammensetzungen wiedergegeben.In the drawing, FIGS. Z and a are graphic representations the course of electrolytic oxidation -. of ammonium sulfite solutions of various Compositions reproduced.

Der Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung geht am klarsten hervor aus folgenden Beispielen.The advantage of the method according to the invention emerges most clearly from the following examples.

r. Versuch. ¢oocm3-einier35,6g(NH4)2S03 und 409 hTH, Cl im Liter enthaltenden Ammonsulfitlösung wurden unter Umrühren 6 Stunden lang in einer elektrolytischen, finit drei aus Kohlestäben bestehenden festen Kathoden und zwei ebenfalls aus Kohlestäben bestehenden umlaufenden Anoden versehenen Zelle der Einwirkung eines elektrischen Stromes von i Amp. Stärke ausgesetzt. Während des Versuches wurden der Flüssigkeit sechs Proben nacheinander entnommen und auf ihren Gehalt an (NH4)2 S04 untersucht. Hierbei ergaben sich die folgenden, in der Fig. i in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragenen Werte. Nach 1 3 _@ 4 5 51/2 Stunden waren in der Lösung 5,9 1 17 17,5 24,5 29,9 3I,8 g (NH4)2S04 je Liter enthalten. Am Schluß des Versuches, d. f. nach Ablauf von 6 Stunden, während in der Lösung 33,8 g (NH4)2S04 je Liter enthalten. Die Gesamtstromausbeute betrug hierbei 90%. a. Versuch. Bei diesem zumVergleich durchgeführten Versuche wurden 4oo cm3 einer 348 g (NH4).SOg und ioo g (NH4)2S04 je Liter enthaltenden Ammonsulfitlösung der gleichen Behandlung ausgesetzt. ° Nach 1 I 2 _ 3_ 4 5 51/s Stunden waren in der Lösung 5,5 ! 1I,9 I65 23.8 28,8 30,9 9 (NH4)2S04 je Liter entwickelt. , Am Schlusse des Versuches waren in dieser Lösung 32,3 g (N H4) 2 S 04 jeLiter enthalten. Die Gesamtstromausbeute betrug bei diesem Versuch nur 86 °/o.r. Attempt. [Oocm3-einier35.6g (NH4) 2S03 and 409 hTH, Cl per liter containing ammonium sulfite solution were under stirring for 6 hours in an electrolytic, finite three solid cathodes consisting of carbon rods and two rotating anodes also consisting of carbon rods provided with the action of an electric Current of i Amp. Strength exposed. During the experiment, six samples were taken one after the other from the liquid and examined for their (NH4) 2 SO4 content. This resulted in the following values plotted in FIG. I as a function of time. After 1 3 _ @ 4 5 51/2 hours were in the solution 5.9 1 17 17.5 24.5 29.9 3I.8 g (NH4) 2S04 included per liter. At the end of the experiment, df after 6 hours, while the solution contained 33.8 g (NH4) 2S04 per liter. The total current yield was 90%. a. Attempt. In this comparative experiment, 400 cm3 of an ammonium sulfite solution containing 348 g (NH4) SOg and 100 g (NH4) 2SO4 per liter were exposed to the same treatment. ° After 1 I 2 _ 3_ 4 5 51 / s hours were in the solution 5.5! 1I, 9 I65 23.8 28.8 30.9 9 (NH4) 2S04 developed per liter. , At the end of the experiment, this solution contained 32.3 g (N H4) 2 S 04 per liter. The total current yield in this experiment was only 86%.

Die graphische Gegenüberstellung der Ergebnisse dieser- beiden Versuche in Fig. i läßt deutlich einen steileren Verlauf der Konzentrationszeitkurve des ersten Versuches als der des zweiten Versuches erkennen, woraus sich ergibt, daß bei einem Zusaz von NH4Cl zur Ammonsulfitlösung die elektrolytische Oxydation schneller und vollkommener vor sich geht.The graphic comparison of the results of these two experiments in Fig. i clearly shows a steeper course of the concentration time curve of the recognize the first attempt as that of the second attempt, from which it follows that If NH4Cl is added to the ammonium sulfite solution, the electrolytic oxidation is faster and goes on more perfectly.

3. Versuch. 400 cm3 einer 45,8 g (N H4) 2 S 03 und 409 NH4 Cl je Liter enthaltenden Ammonsulfitlösung werden 81/2 Stunde in der gleichen elektrolytischen Zelle der Eimvirkung eines Stromes von i Amp. Stärke ausgesetzt. Die während der Versuchsdauer entnommenen Proben zeigten folgende Ergebnisse: Nach 1 2 3 4 5 6 7 8 Stunden waren in der Lösung 6,7 11,9 17,2 24,1 29,0 35,8 4I,5 47,4 9 (NH4)2S04 je Liter gebildet. Am Ende des Versuches, nach 81/2 Stunden, enthielt die Lösung 49,8g (N H4)2 S04 pro Liter. Die Stromausbeute betrug 92 °%.3. Attempt. 400 cm3 of an ammonium sulfite solution containing 45.8 g (N H4) 2 S 03 and 409 NH4 Cl per liter are exposed to a current of 1 amp. Strength for 81/2 hours in the same electrolytic cell. The samples taken during the test showed the following results: After 1 2 3 4 5 6 7 8 hours were in the solution 6.7 11.9 17.2 24.1 29.0 35.8 41.5 47.4 9 (NH4) 2S04 formed per liter. At the end of the experiment, after 8 1/2 hours, the solution contained 49.8 g (N H4) 2 SO4 per liter. The current efficiency was 92%.

4. Versuch. Es wurden 400 cm3 einer 48,2 g (NH4)2 S O3 und 5o g (NH4)2 S04 je Liter -enthaltenden Ammonsulfitlösung der gleichen Behandlung wie bei Versuch 3 unterworfen. Die Zwischenergebnisse waren folgende: Nach 61 2 3 4 2 5 6 7 Stunden waren in der Lösung ,2 11,3 17,3 20,7 5,0 33,2 38,9 43,3 g (1`M4)2 S04 je Liter gebildet. AmVersuch'sende waren 44,6g (.H4)2 S 04 pro Liter in der Lösung enthalten. Die Gesamtstromausbeute betrug 84 °/o.4th attempt. There were subjected to a 400 cm3 48.2 g (NH4) 2 S O3 and 5o g (NH4) 2 S04 per liter -containing Ammonsulfitlösung the same treatment as in experiment. 3 The interim results were as follows: After 61 2 3 4th 2 5 6 7 Hours were in the solution 2 11.3 17.3 2 0 7 5.0 33.2 38.9 43.3 g (1`M4) 2 S04 formed per liter. At the end of the experiment, the solution contained 44.6 g (.H4) 2 S 04 per liter. The total current efficiency was 84%.

Die die Versuche 3 und 4 wiedergebenden Kurven verlaufen in einem ähnlichen Verhältnis zueinander wie die Kurven der Versuche i und 2. Hierausi ergibt sich ebenfalls; daß der Zusatz von- Ammonchlorid zu der zu oxydierenden Ammonsul$tlösung diese Oxydation besonders günstig beeinluß , wobei eine bedeutend bessere Ausnutzung des zur Oxydation verwendeten elektrischen Stromes erzielt wird.The curves reproducing experiments 3 and 4 run in one similar relationship to one another as the curves of experiments i and 2. This gives i himself too; that the addition of ammonium chloride to the ammonium sulphate solution to be oxidized this oxidation has a particularly favorable influence, with a significantly better utilization the electrical current used for the oxidation is achieved.

Claims

PATENT CLAIM Process for the production of ammonium sulfate by electrolysis an aqueous liquid containing ammonium sulfite, characterized in that that an ammonium sulfite solution optionally also containing ammonium sulfate is used which contains a soluble chloride, advantageously ammonium chloride.